Punti caldi edonici nella corteccia cerebrale
LORENZO L. BORGIA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XV – 14 ottobre 2017.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati
fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il
cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: RECENSIONE]
“… ogni moto psicofisico che supera la soglia della
coscienza è accompagnato da piacere
nella misura in cui, al di là di un certo limite, si
avvicina alla completa stabilità…”
[Gustav Theodor Fechner, 1873]
L’esergo introduce il tema del
piacere riportando l’ipotesi, citata dallo stesso Freud in Al di là del principio di piacere (1920), di uno straordinario
pioniere della concezione neurofisiologica della mente quale fu Fechner, il cui contributo allo studio della percezione
figura ancora nei testi di neurofisiologia[1]. Si
tratta dell’ipotesi basata sul principio della tendenza alla stabilità, che considera la natura del piacere quale
quella di un processo diretto verso un equilibrio funzionale stabile. Al
contrario, Freud concepisce il piacere quale fase di scarica di una tensione,
assumendo implicitamente il modello orgasmico quale paradigma.
Da quell’epoca è passata molta
acqua sotto i ponti delle discipline neuroscientifiche e, dopo aver a lungo
considerato “sistema del piacere” il sistema a ricompensa dopaminergico alla
base della tendenza all’autostimolazione, si è
compreso che le basi neurobiologiche delle sensazioni positive che inducono un
animale a prediligere, preferire, cercare e ripetere una particolare
esperienza, sono articolate e complesse all’interno dell’encefalo, potendo
esprimere una gamma di stati mentali che varia dal puro piacere contemplativo,
tipico delle nostre esperienze artistiche e culturali più elevate, fino a
semplici stati motivazionali che favoriscono l’azione. Nella ricerca delle basi
biologiche del piacere un definito ed importante passo in avanti è stato
compiuto nel superare la vecchia concezione che considerava le spinte edoniche
quali processi esclusivamente sottocorticali, attribuendo alla corteccia ruoli
di sintesi astratta ed elaborazione cognitiva delle informazioni provenienti
dalle strutture di livello più basso.
Ormai è ben definita da una
mole notevole di risultati sperimentali la partecipazione della corteccia orbitofrontale, dell’insula (di Reil)
e delle aree collegate all’esperienza del piacere
e allo stato psichico convenzionalmente definito motivazione. Non si conosce, tuttavia, l’esatto ruolo svolto da
tali regioni corticali, e al riguardo non vi è accordo tra i ricercatori:
alcuni ipotizzano per la corteccia un mero ruolo di codifica di segnali
generati altrove per la rielaborazione in chiave cognitiva; altri sostengono
una diretta responsabilità causale nella genesi delle risposte edoniche.
Castro e Berridge hanno
studiato il problema mediante una sperimentazione che ha prodotto risultati di
notevole interesse. In precedenza i due ricercatori, registrando topograficamente
gli effetti edonici prodotti da microiniezioni di singole molecole, hanno
realizzato dettagliate mappe di potenziali siti
affettivi con guadagno di funzione
(gain-of-function) nella corteccia
limbica del ratto. Nello studio qui recensito, i due ricercatori hanno rilevato
e dimostrato che la stimolazione con oppioidi
o oressina della corteccia orbitofrontale e dell’insula
rinforza in maniera causale le reazioni edoniche di gradimento al sapore dolce;
inoltre, hanno identificato un terzo sito corticale, nel quale gli stessi
stimoli neurochimici riducono l’impatto edonico positivo.
Infine, per comparare gli
effetti, gli autori hanno mappato regioni coincidenti ma separabili nelle quali
la stimolazione neurochimica accresce la motivazione all’assunzione di cibo.
(Daniel C. Castro & Kent C. Berridge, Opioid and Orexin hedonic
hotspots in rat orbitofrontal cortex and insula. Proceedings of the National Academy of Sciences USA - Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1705753114, 2017).
La provenienza
degli autori è la seguente: Department of Anesthesiology, Washington
University in St. Louis, St. Louis MO (USA); Department of Psychology,
University of Michigan, Ann Arbor, MI (USA).
Un hedonic hotspot può essere definito come un sito
cerebrale la cui stimolazione neurochimica da parte di specifiche molecole
amplifica causalmente l’impatto edonico di ricompense sensoriali, con l’effetto
di accrescere, ad esempio, il gradimento per una sensazione gustativa, quale il
sapore dolce. Così intendendo i siti edonici, Castro e Berridge
ne hanno identificati due nella corteccia, dove lo stimolo dei recettori oppioidi mu o di quelli per l’oressina ha accentuato l’effetto di
piacere generato dal disaccaride saccarosio.
Il primo hedonic hotspot, come già più sopra accennato, è
stato identificato nella parte anteriore
della corteccia orbitofrontale; il
secondo, nel segmento posteriore
della corteccia dell’insula. È interessante anche la scoperta
di un sito in grado di sopprimere l’effetto edonico, definito dagli autori
dello studio hedonic coldspot.
Tale sito è stato caratterizzato morfologicamente come una striscia interposta,
che va dalla parte posteriore della corteccia orbitofrontale verso l’insula,
allungandosi attraverso l’insula
anteriore e media e rimanendo compresa fra i due punti caldi di
accentuazione edonica. Per quanto riguarda il meccanismo, per il momento i
ricercatori sono riusciti a stabilire che le stimolazioni con oppioidi o
oressina in entrambi i siti di amplificazione del piacere attivavano Fos attraverso un “circuito edonico” includente strutture
corticali e sottocorticali. Similmente, il sito ad azione inibitoria, o
“freddo”, attivava un “circuito di soppressione edonica”.
Infine, l’assunzione di cibo
era accresciuta dalla stimolazione di vari siti della corteccia prefrontale. Tale risultato indica che i substrati
anatomici della corteccia cerebrale per l’incremento della motivazione ad
assumere cibo sono nettamente distinti e separati da quelli di impatto edonico,
diversamente da quanto ritenuto da alcuni sulla base di un’opinione diffusa
alcuni anni or sono.
L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla
lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE
E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
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[1] Si ricorda, in particolare, la legge di Weber-Fechner che stabilisce il rapporto tra sensazione (S) e stimolo (R) come una relazione in cui la sensazione è proporzionale al logaritmo dell’intensità dello stimolo: S = K logR.